高集成與低功耗:引領(lǐng)RF4CE全業(yè)務(wù)平臺的設(shè)計(jì)要素

飛思卡爾半導(dǎo)體公司

基于ZigBee/IEEE 802.15.4協(xié)議的RF4CE技術(shù)由RF4CE聯(lián)盟與ZigBee聯(lián)盟(ZigBee Alliance)合作共同開發(fā)。除了具有更出色的遙控功能外,ZigBee RF4CE還允許電器設(shè)備之間的雙向交互。目前常用的家電,如高清數(shù)字電視、家庭影院系統(tǒng)、機(jī)頂盒、音頻設(shè)備,以及無鑰匙門禁系統(tǒng)等應(yīng)用,都將從最新的ZigBee RF4CE技術(shù)中受益。從此,射頻遙控將有望徹底取代傳統(tǒng)紅外(IR)技術(shù),成為家電遙控的射頻新標(biāo)準(zhǔn)。

為了滿足不斷增長的技術(shù)需求,IEEE 802.15.4芯片的領(lǐng)先供應(yīng)商飛思卡爾半導(dǎo)體(Freescale Semiconductor)在發(fā)布高集成度且低功耗的ZigBee兼容平臺MC13213,以及基于MC13212的Synk roRF網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧之后,又為ZigBee RF4CE消費(fèi)電子產(chǎn)品推出了MC1323x片上系統(tǒng)系列器件。

RF4CE統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的誕生

傳統(tǒng)紅外遙控技術(shù)存在抗干擾能力差、單向通信、距離受限、視野障礙等缺陷,而早期許多家電大廠,如Sony、Panasonic、Sharp、三星電子、LG、Philips等從2007年開始便已陸續(xù)進(jìn)入射頻遙控領(lǐng)域。但由于標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,軟件協(xié)議部分均由各廠商獨(dú)立設(shè)計(jì)開發(fā),使射頻遙控市場出現(xiàn)了互不兼容的尷尬局面,也導(dǎo)致組件和IC供應(yīng)商無法提供具有成本效益的集成方案。

隨后,RF4CE聯(lián)盟與ZigBee聯(lián)盟的合作使ZigBee RF4CE成為快速、簡便、低成本的雙向通信遙控方式。同時(shí),作為ZigBee的重要市場之一,RF4CE射頻遙控也被行業(yè)視為ZigBee的殺手級應(yīng)用;另外,家電遙控以外的更多應(yīng)用將會隨市場需求而相繼推出。

飛思卡爾RF4CE市場愿景

飛思卡爾預(yù)計(jì),2009年采用基于IEEE 802.15.4射頻收發(fā)器的消費(fèi)電子裝運(yùn)量將會達(dá)到400萬件。隨著新標(biāo)準(zhǔn)的出臺,ZigBee RF4CE的裝運(yùn)量還將迅速上升。截止2012年,飛思卡爾預(yù)計(jì)每年采用ZigBee RF4CE技術(shù)的產(chǎn)品出貨量將超過1.6億。

面對如此潛力巨大的市場,飛思卡爾于2009年6月宣布成功實(shí)施ZigBee RF4CE規(guī)范,并通過了ZigBee聯(lián)盟推出的Golden Unit認(rèn)證,成為ZigBee聯(lián)盟中首批獲得該認(rèn)證的成員之一。飛思卡爾現(xiàn)正與業(yè)界領(lǐng)先廠商合作,共同開發(fā)消費(fèi)電子相關(guān)的產(chǎn)品,其ZigBee RF4CE平臺目前已部署到OEM產(chǎn)品中。

“我們很高興能成為首批達(dá)到ZigBee RF4CE參考平臺要求的成員之一”,飛思卡爾商用無線產(chǎn)品經(jīng)理Brett Black表示。OEM隨時(shí)需要實(shí)施ZigBee技術(shù)來為家用產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)控制功能,作為這類OEM的全業(yè)務(wù)平臺提供商,飛思卡爾的產(chǎn)品為滿足消費(fèi)電子生產(chǎn)商的獨(dú)特需求而設(shè)計(jì),并引領(lǐng)著射頻控制技術(shù)領(lǐng)域的開發(fā)。

飛思卡爾方案特點(diǎn):高集成與低功耗

ZigBee RF4CE應(yīng)用的特性決定了集成度與功耗成為相關(guān)方案的設(shè)計(jì)關(guān)鍵。飛思卡爾在ZigBee RF4CE協(xié)議的開發(fā)過程中做出了巨大的貢獻(xiàn),且無論客戶有何種需求,都能提供合適的方案。

通過先進(jìn)的集成技術(shù),飛思卡爾將IEEE 802.15.4平臺IC的設(shè)計(jì)提升至業(yè)界新水準(zhǔn)。飛思卡爾IEEE 802.15.4協(xié)議棧產(chǎn)品按應(yīng)用可分為IEEE 802.15.4兼容型MAC、Simp le MAC(SMAC)、Synk roRF/ZigBee RF4CE、ZigBee 2007幾個(gè)系列,部分產(chǎn)品可適用于多種應(yīng)用。

飛思卡爾的ZigBee/RF4CE方案將射頻收發(fā)器與低功耗MCU集成至一顆單芯片,并提供16～60 KB的靈活Flash存儲空間。方案可同時(shí)用于無線傳感和控制應(yīng)用,無論是簡單的點(diǎn)對點(diǎn)(Point-to-Point)組網(wǎng)方式,還是更加復(fù)雜的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Mesh Network),都能應(yīng)對自如。SynkroRF是飛思卡爾基于ZigBee/IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,是用于RF4CE產(chǎn)品的最佳選擇之一。SynkroRF的典型產(chǎn)品包含飛思卡爾的MC13213、MC13202、MC13224V等。其中,較為突出的產(chǎn)品有MC13213和MC13224。

ZigBee的兼容平臺MC13213是一款SiP產(chǎn)品,在9mm×9 mm的LGA封裝中集成了8位微控制器MC9S08GT和用于IEEE 802.15.4的MC1320x 2.4 GHz系列收發(fā)器。MC13224平臺則通過進(jìn)一步的集成化將功耗和成本降至更低。與MC13213不同的是,針對更加復(fù)雜的無線協(xié)議棧(如WirelessHARTTM),MC13224集成了性能更高的32位MCU和更大的存儲空間。軟件方面,SynkroRF的開發(fā)工具包括1320x、1321x和1322x開發(fā)套件,以及BeeKit Wireless Connectivity Toolkit等工具。飛思卡爾還為開發(fā)者提供了兩種SynkroRF應(yīng)用的開發(fā)方式:SynkroRFAPI和SynkroRF BlackBox。

MC1323x鞏固消費(fèi)領(lǐng)域領(lǐng)先地位

隨著消費(fèi)市場對RF4CE技術(shù)需求的迅速增長,飛思卡爾在FTF China 2010期間推出了領(lǐng)先的MC1323x系列器件。

MC1323x系列包含一個(gè)8位HCS08微控制器,完全符合IEEE 802.15.4的收發(fā)器、閃存、RAM,以及專為當(dāng)今消費(fèi)電子設(shè)備而選擇和優(yōu)化的高性能外設(shè)。該器件提供了高度集成的綜合解決方案,具有最佳處理功能和最低的功耗。除射頻監(jiān)測和監(jiān)控以外,新的MC1323x還將允許消費(fèi)者直接支持和使用傳統(tǒng)的紅外功能。該系列最初將包括3個(gè)器件,即128 KB的閃存、8 KB的RAM以及一個(gè)USB 2.0外設(shè)。

由于MC1323x系列具有獨(dú)特的監(jiān)測和監(jiān)控功能組合,它還非常適合一般市場應(yīng)用,如遠(yuǎn)程控制、電視、機(jī)頂盒、便攜式血壓計(jì)、體重計(jì)和家用電器等。此外,飛思卡爾還為多個(gè)不同的硬件平臺提供軟件、參考設(shè)計(jì)和開發(fā)工具,用于評估MC1323x片上系統(tǒng),允許開發(fā)人員選擇最能滿足他們需求的硬件和軟件平臺。

參考資料推薦

采用ZigBee協(xié)議的RF4CE是IR(紅外)遙控的替代技術(shù),通過該技術(shù)平臺可實(shí)現(xiàn)用一臺遙控器控制家中所有設(shè)備。觀看精彩視頻可登陸:h ttp://v.youku.com/v_playlist/f4545896o1p3.htm l。

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